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Linux内核文件系统调试：调试器与I O栈异常定位

共计 30 章节
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01
文件系统基础
VFS（虚拟文件系统）架构 · 超级块 · inode
文件系统基础VFS
02
I/O栈全景
从系统调用到块设备的完整I/O路径 · 包括VFS · 页缓存
I/O栈全景
03
调试环境搭建
QEMU + BusyBox构建最小… · 配置KGDB与KDB双模式调试
调试环境搭建QEMU
04
GDB调试内核
使用gdb-vmlinux加载符号 · 设置断点 · 观察点
GDB调试内核
05
KGDB双机调试
串口/KVM切换 · 目标机与主机通信 · 远程调试文件系统模块
KGDB双机调试
06
KDB内置调试器
进入KDB · 查看进程 · 内存
KDB内置调试器
07
ftrace追踪文件系统
配置ftrace · 追踪ext4_readpage · do_sys_open等关键函数
ftrace追踪文件系统
08
perf性能剖析
使用perf stat/record…
perf性能剖析
09
eBPF与bpftrace
编写eBPF程序监控VFS操作 · 统计文件打开频率 · 读写延迟
eBPFbpftrace
10
SystemTap动态插桩
使用SystemTap脚本探测ext… · block_read_full_pa…
SystemTap动态插桩
11
printk与动态调试
pr_debug · trace_printk · 动态调试控制文件系统日志输出
printk动态调试
12
Oops与Panic分析
解析Oops信息 · 使用addr2line · decode_stacktrace定…
OopsPanic
13
KASAN与内存检测
启用KASAN检测文件系统堆/栈/全…
KASAN内存检测
14
Lockdep与死锁检测
配置Lockdep · 分析文件系统锁依赖 · 解决ABBA死锁
Lockdep死锁检测
15
kmemleak内存泄漏
扫描文件系统模块的内存泄漏 · 定位未释放的inode/dentry
kmemleak内存泄漏
16
blktrace块层追踪
使用blktrace捕获块设备请求 · 分析文件系统下发I/O模式
blktrace块层追踪
17
iostat与sar监控
使用iostat -x · sar -d观察文件系统I/O吞吐量…
iostatsar
18
文件系统异常注入
使用fail_make_reques… · fault_injection模拟磁…
文件系统异常注入fail
19
ext4文件系统调试
ext4磁盘布局 · 日志（JBD2）调试 · ext4_debug宏使用
ext4文件系统调试
20
XFS文件系统调试
XFS元数据一致性检查 · xfs_repair · xfs_db调试工具
XFS文件系统调试
21
Btrfs文件系统调试
Btrfs checksum · scrub · btrfs-debug-tree分析
Btrfs文件系统调试
22
FUSE用户态文件系统
使用libfuse开发调试 · strace追踪FUSE内核与用户态…
FUSE用户态文件系统
23
网络文件系统（NFS/CIFS）
NFS RPC调试 · CIFS协议跟踪 · 挂载参数调优
NFS/CIFS网络文件系统
24
页缓存与回写机制
调试page cache命中率 · dirty page回写 · flusher线程行为
页缓存回写机制
25
Direct I/O与AIO
对比Buffered I/O · 使用strace/fio验证Dire…
DirectI/O
26
io_uring异步框架
io_uring原理 · sqe/cqe调试 · 与文件系统交互的异常定位
iouring
27
RAID与LVM调试
mdadm · lvm卷映射 · dm-crypt加密层对文件系统I/…
RAIDLVM
28
存储性能调优
使用fio · blktrace · perf定位文件系统瓶颈
存储性能调优fio
29
实战案例1
ext4文件系统损坏修复——从Oop…
实战案例1ext4
30
实战案例2
NFS挂载hang死——使用ftra…
实战案例2NFS